(57)【要約】【課題】ロータの振動に伴う異音の発生を防止すること。【解決手段】回転自在に配置されたシャフト１８と、シャフト１８の外周に固定されたロータ２０と、ロータ２０を収納するモータケース１２と、ロータ２０の外周側に配置されてモータケース１２に固定されたステータ１６と、フランジ１４またはモータケース１２に固定されてシャフト１８を回転自在に支持する、フロント側のベアリング３４およびリア側のベアリング３６とを備え、ベアリング３４は、ベアリング３６よりも大型で、ラジアル方向における内部隙間がベアリング３６よりも小さく形成されている。【選択図】図１
2007135296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在に配置されたシャフトと、前記シャフトの外周に固定されたロータと、前記ロータを収納するハウジングと、前記ロータの外周側に配置されて前記ハウジングに固定されたステータと、前記ハウジングに固定されて前記シャフトの両端側を回転自在に支持する複数の軸受とを備え、前記複数の軸受のうち一方の軸受のラジアル方向における内部隙間を他方の軸受のラジアル方向における内部隙間よりも小さくしてなる回転電機。
【請求項２】
回転自在に配置されたシャフトと、前記シャフトの外周に固定されたロータと、前記ロータを収納するハウジングと、前記ロータの外周側に配置されて前記ハウジングに固定されたステータと、前記ハウジングに固定されて前記シャフトの両端側を回転自在に支持する複数の軸受とを備え、前記複数の軸受のうち一方の軸受は、他方の軸受よりも大型に形成されてなることを特徴とする回転電機。
【請求項３】
回転自在に配置されたシャフトと、前記シャフトの外周に固定されたロータと、前記ロータを収納するハウジングと、前記ロータの外周側に配置されて前記ハウジングに固定されたステータと、前記ハウジングに固定されて前記シャフトの両端側を回転自在に支持する複数の軸受とを備え、前記複数の軸受のうち一方の軸受は、他方の軸受よりも大型に形成し、かつ、軸受のラジアル方向における内部隙間を前記他方の軸受のラジアル方向における内部隙間よりも小さくしてなる回転電機。
【請求項４】
請求項１または３に記載の回転電機において、前記ラジアル方向における内部隙間の小さい方の軸受は、フロント側の軸受として、前記シャフトのうち前記ハウジングから突出した先端側を回転自在に支持し、他方の軸受は、リア側の軸受として、前記シャフトの末端側を回転自在に支持してなることを特徴とする回転電機。
【請求項５】
請求項２または３に記載の回転電機において、前記大型に形成された方の軸受は、フロント側の軸受として、前記シャフトのうち前記ハウジングから突出した先端側を回転自在に支持し、他方の軸受は、リア側の軸受として、前記シャフトの末端側を回転自在に支持してなることを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に係り、特に、ＥＰＳモータのロータに固定されたシャフトを回転自在に支持する軸受の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機として、車両のハンドルの操作力をアシストする電動パワーステアリング装置に用いられるＥＰＳモータなど各種のモータが提案されている。この種モータのうちＥＰＳモータは、特に静粛性が求められており、加振源であるモータの騒音を低減することで、システム全体の騒音を低減することが行われている。例えば、ロータの振動に伴う騒音を低減するために、スプリングワッシャを用いてロータの磁気中心をずらした状態で、ロータのシャフトを回転自在に支持するベアリング（軸受）に与圧をかける構造が一般に採用されている。また、アマチュアの振動に伴う衝突音を低減するために、軸受の外輪と軸受収納部との間に、軸受の外輪と軸受収納部との隙間を確保して衝突を防ぐ衝突防止部材を設けたものも提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１６６１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、高負荷がかかるＥＰＳモータにおいては、ベアリングに与圧をかける構造だけでロータの振動を抑制しようとしても、ベアリングの動きが妨げられることに伴って、ロストルクが増大することがある。
【０００４】
本発明は、前記従来技術の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、ロータの振動に伴う異音の発生を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために、本発明は、回転自在に配置されたシャフトと、前記シャフトの外周に固定されたロータと、前記ロータを収納するハウジングと、前記ロータの外周側に配置されて前記ハウジングに固定されたステータと、前記ハウジングに固定されて前記シャフトの両端側を回転自在に支持する複数の軸受とを備え、前記複数の軸受のうち一方の軸受のラジアル方向における内部隙間を他方の軸受のラジアル方向における内部隙間よりも小さくしてなる回転電機を構成したものである。
【０００６】
この構成によれば、複数の軸受のうち一方の軸受のラジアル方向における内部隙間を他方の軸受のラジアル方向における内部隙間よりも小さくすることで、ロータの振動を低減し、ロータの振動に異音の発生を防止することができる。特に、軸受として、深溝玉軸受を用いた場合、ラジアル方向だけでなく、軸方向にも多少の軸受剛性を持つため、ラジアル内部隙間を狭くすることで、ラジアル方向の振動を低減できるだけでなく、軸方向の振動も低減することができる。
【０００７】
前記回転電機を構成するに際して、一方の軸受を、他方の軸受よりも大型に形成する構成を採用したり、一方の軸受を、他方の軸受よりも大型に形成するとともに、かつ、軸受のラジアル方向における内部隙間を他方の軸受のラジアル方向における内部隙間よりも小さくしたりする構成を採用することもできる。
【０００８】
さらに、前記ラジアル方向における内部隙間の小さいほうの軸受、又は前記大型に形成された方の軸受を、フロント側の軸受として、シャフトのうちハウジングから突出した先端側を回転自在に支持し、他方の軸受を、リア側の軸受として、シャフトの末端側を回転自在に支持する構成を採用することができる。この場合、フロント側の軸受が支点となるため、外力などによる軸振れが発生しても、歳差運動の変位を抑制できるので、シャフトの出力側における軸振れを低減することができる。また、フロント側の軸受をリア側の軸受よりも大型にすると、軸受剛性が上がるので、フロント側（出力側）から受ける高負荷に対しての耐久性が向上する。これにより、軸受寿命が短くなることを防止できるとともに、圧痕や破損により異音が発生することを防止することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、回転電機から異音が発生するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施例を示すＥＰＳモータの断面図である。図１において、ＥＰＳモータ１０は、電動パワーステアリング装置用回転電機として、略椀形状に形成されたモータケース（ヨーク）１２と、モータケース１２の開口側に、モータケース１２の開口を閉塞するように装着されたフランジ１４と、モータケース１２に固定されたステータ１６と、回転自在に配置されたシャフト１８と、シャフト１８の外周に固定されたロータ２０を備えて構成されている。モータケース１２とフランジ１４はハウジングとして構成されており、このハウジング内にステータ１６とロータ２０が収納されている。
【００１１】
ステータ１６は、モータケース１２の内周面に固定された円環状のステータコア２２と、ステータコア２２に巻線された複数のコイル２４と、各コイル２４の周囲に配置されたインシュレータ２６を備えて構成されている。ステータコア２２は、例えば、磁性材を用いて円環状に一体成形され、コイル２４が複数個巻線されている。なお、このステータコア２２を分割コアで構成することもできる。
【００１２】
ロータ２０は、シャフト１８の外周面に固定された円環状のロータコア２８と、ロータコア２８の外周面に固定されたマグネット３０と、マグネット３０の外周面に装着されてマグネット３０を覆う円環状のロータカバー３２を備えて構成されている。
【００１３】
トルクを伝達するためのシャフト１８は、その軸方向一端側が、ブラケット１４の凹部１４ａに装着されたベアリング（軸受）３４に回転自在に軸支されており、その軸方向他端側が、モータケース１２の凹部１２ａに装着されたベアリング３６に回転自在に軸支されている。ベアリング３４は、フロント側（出力側）の軸受として、リア側（末端側）のベアリング（軸受）３６よりも大型に形成されているとともに、ラジアル方向における内部隙間（ラジアル内部隙間）がベアリング３６よりも小さく形成されている。
【００１４】
本実施例におけるＥＰＳモータ１０は、インナーロータ型のブラシレスモータとして、シャフト１８のうちブラケット１４からベアリング３４を介して外部に突出された部位にはボス３８が連結され、ベアリング３４近傍にはレゾルバロータ４０が配置されている。レゾルバロータ４０に近接してレゾルバステータ４２が配置されており、レゾルバステータ４２は端子台４４に固定されている。
【００１５】
レゾルバステータ４２は、例えば、Ｕ、Ｖ、Ｗ相に対応して設けられており、ロータ２０の回転に伴うレゾルバロータ４０の磁極変化に応答し、ロータ２０の回転位置を検出するようになっている。
【００１６】
また、モータケース１２の底部側に形成された貫通孔１２ｂ内にはグロメット４６が装着されており、このグロメット４６内にコイル２４に通電するためのリード線４８が挿入されている。
【００１７】
本実施例によれば、ベアリング３４を、フロント側（出力側）の軸受として、リア側（末端側）のベアリング（軸受）３６よりも大型に形成するととともに、ラジアル方向における内部隙間（ラジアル内部隙間）をベアリング３６よりも小さく形成するようにしたため、過大な与圧をかけることなく、ロータ２０の振動を抑制することができるとともに、高負荷に対応することができ、ロータ２０の振動に伴った異音（騒音）が発生するのを防止することができる。
【００１８】
また、ベアリング３４、３６として、深溝玉軸受を用いた場合、ラジアル方向だけでなく、軸方向にも多少の軸受剛性を持つため、ラジアル内部隙間を狭くすることで、ラジアル方向の振動を低減できるだけでなく、軸方向の振動も低減することができる。
【００１９】
さらに、一方のベアリング３４を、他方のベアリング３６よりも大型に形成したので、シャフト１８が回転する際、フロント側のベアリング３４が支点となるため、外力などによる軸振れが発生しても、歳差運動の変位を抑制できるので、シャフト１８の出力側における軸振れを低減することができる。また、フロント側のベアリング３４をリア側のベアリング３６よりも大型にすると、軸受剛性が上がるので、フロント側（出力側）から受ける高負荷に対しての耐久性が向上する。これにより、ベアリング（軸受）寿命が短くなることを防止できるとともに、圧痕や破損により異音が発生することを防止することができる。
【００２０】
また、前記実施例においては、ベアリング３４を、フロント側（出力側）の軸受として、リア側（末端側）のベアリング（軸受）３６よりも大型に形成する構成のみを採用することもできる。この場合、フロント側のベアリング３４が支点となるため、外力などによる軸振れが発生しても、シャフト１８の出力側における軸振れを低減することができる。
【００２１】
また、ステータコア２２としては、ティースとバックヨークが一体化されたコア、ディース分割コア、バックヨークとティースが分割されたコア、スキュー積層コア、又は焼結コアのいずれかのコアを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施例を示すＥＰＳモータの断面図。
【符号の説明】
【００２３】
１０  ＥＰＳモータ
１２  ヨーク
１４  フランジ
１６  ステータ
１８  シャフト
２０  ロータ
２２  ステータコア
２８  ロータコア
３４、３６  ベアリング
【図１】
2007135296.tif 000003